張嬌 陳林峰
摘 要 大學物理是理工科院校一門重要的公共基礎課,對培養學生的綜合科學素養和提升邏輯思維能力具有很大的幫助。如何提高大學物理教學質量是一個值得思考的問題。針對目前大學物理教學的現狀和普遍存在的一些問題,提出可行有效的多元化教學模式,以期對提高大學物理的教學質量起到一定的積極促進作用。
關鍵詞 大學物理 教學模式 互動交流
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
1大學物理的重要意義及存在的一些問題
物理學是研究物質最基本的運動規律和物質基本結構及最常見的相互作用的自然學科,是人類在探索自然和發展科學技術過程中逐漸形成的。 物理學不僅和人類的實際生活緊密聯系,更是科學技術發展的重要理論基礎。 大學物理作為理工科學生的一門重要的基礎性學科, 它是各學科領域的基礎,發揮著重要的作用,不僅為各理工類專業提供基本理論知識儲備, 而且能夠培養學生積極思考和發散思維能力,提升學生的科學素養和綜合能力,對實現學生的全面發展起到一定的促進作用。目前,很多地方性本科院校面臨向培養應用型人才方向轉型,大學物理教學改革也面臨著嚴峻的考驗,因而改進大學物理的教學模式和提高教學質量是至關重要的。 以培養應用型人才為主要思想,對不同專業的學生因材施教。 目前,大學物理教學中還普遍存在一些問題,例如:(1)循規蹈矩的大學物理的第一堂課,沒有足夠的吸引力引起學生對這門課程的興趣,調查結果表明,大多數學生認為物理學科偏難,和實際沒有聯系,沒有足夠的信心完成學習。 那么如何在第一堂課成功吸引學生,引起他們對大學物理學習的興趣和主觀能動性是至關中重要的;(2)以老師為中心的灌輸式教學,教學內容老套,枯燥乏味,不能提前引導學生,提出問題并給學生提供獨立思考和合作討論的機會,這會在很大程度上影響學生的學習積極性,學生缺乏學習熱情和主觀能動性,被動的學習狀態會阻礙學生思考和探索能力的提升, 新的教學模式就是要充分給予學生獨立思考和交流討論的機會,讓學生成為課堂的主角,真正參與到教學過程中來;(3)教學過程中只是理論教學,缺乏和實際應用的聯系,內容理論性太強顯得生硬和不易理解,結合不同專業學生學習需求,拓展課程內容,多介紹些和本專業相關的物理知識在實際生活和科學技術發展中的應用,激發學生勇于創新的創造精神;(4)課堂中缺乏和學生的互動和交流,課后缺乏討論一直是困擾教師和學生的重要問題,如何鼓勵學生課堂上積極發言,善于發現問題,提出質疑也是非常重要的。 結合多年的教學經驗和學生的交流討論,針對以上列舉的這些問題,提出可行有效的解決辦法。
2豐富的多樣化大學物理教學模式
2.1學好大學物理的第一堂課
大學物理課程內容理論性和邏輯性較強,需要較多的數學推導和理論分析,學生聽起來枯燥乏味,難以理解。 如何引起學生學習興趣和調動學習主觀能動性是以后學好這門課程的重要基礎和前提。 好的開始是成功的一半,因此大學物理課程的第一節是極其重要的。
首先可以結合物理在日常生活的體現和實際應用來強調說明大學物理課程的重要性, 從而引起學生足夠的重視。 可以針對不同專業的學生列舉和專業相關的物理知識的實際應用,讓學生意識到大學物理和自己的專業也是緊密聯系,對自己專業的學習也是非常重要的。? 還可以列舉學生平時感興趣的事物,經常用的智能手機、平板電腦等核心技術都需要物理理論的支撐。 一部好的科幻電影,其中涉及的故事背景設計也是需要更深層次的物理知識做指導,保證其故事背景的科學性和合理性。 其次,介紹大學物理課程的主要內容,讓學生明確自己要學什么,在整體上有一個概念和框架。 這里需要強調大學物理和初高中物理的區別和聯系,改變學生在中學階段學習物理的固有觀念和方法,接受更普遍、更廣泛的解決問題的理論和方法。 最后,向學生介紹如何學好大學物理的方法。 例如,課前積極預習課程,提出問題,帶著問題在聽課時積極思考,勇于發言質疑,及時和老師交流和溝通,不理解的地方,沒聽懂的地方及時和老師反饋信息,讓老師隨時了解學生的學習狀態和進度,以便于及時做出相應的調整。 還應該和學生強調主要是學習老師提出問題、分析問題、解決問題的能力和方法,而不是簡單的比葫蘆畫瓢,真正領悟物理概念和理論知識本身,這樣才能舉一反三,在學習和探索過程中激發學生勇于探索的精神和提升創新能力。 課程結束后,布置和課程內容相關的開放性作業,需要學生積極主動查閱大量書籍資料,鍛煉學生自主分析問題,查閱文獻收集資料,給出設計方案,最終解決問題。
2.2將物理學史引入大學物理教學
傳統的大學物理教學是將現有的物理概念、定理、定律等教授給學生,而忽略了這些物理知識獲得建立過程的介紹,學生對這些抽象概念、復雜公式缺乏學習興趣和熱情。在教學過程中適當引入與教學內容有關的物理學史的相關知識,比如物理學家的逸聞趣事、學術觀點的提出過程及討論等,可以起到很好的活躍課堂氛圍、拓展學生的視野、激發學生學習物理的興趣和熱情的作用,賦予抽象的物理概念、物理理論以生命,從而使物理教學富有生機和活力。物理學史的引入可以使學生了解物理現象的發現、物理規律的探索過程,以及在這個過程中科學家利用的研究方法和思維方式,這些對學生科學思維和創新精神的培養都有著重要的意義。
2.3理論知識聯系實際應用
隨著社會經濟發展區域化、地方化差異帶來的對不同人才的需求,很多理工類本科院校正處在向應用型院校轉型的重要時期。 應用型人才的培養著重于實踐,大學物理理論課時的壓縮使得課程內容的選擇面臨巨大的挑戰,結合不同學院專業的不同需求,量身定制本專業的專屬教學計劃和培養方案,為培養學生的專業素養打下堅實的理論基礎。 在介紹量子力學基礎理論時,以材料專業學生為教學對象,可以拓展介紹量子力學在材料物理的一些應用,納米技術及納米材料的應用,如納米膜材料、碳納米管,納米結構超導等。 針對計算機專業的學生,可以著重介紹量子糾纏、量子信息技術、量子計算等方面的科普知識。 而面對通信工程專業的學生時,則可以介紹如何實現遠距離傳輸問題。 遠距離傳輸就是量子態隱形傳輸,是在無比奇特的量子世界里,量子呈現的“糾纏”運動狀態,量子態攜帶量子信息,這些量子信息是未來量子通信網絡的組成要素。 以這樣的方式教學不僅能夠幫助學生了解最新的前言科學動態,還可以提高學生的學習熱情和興趣,從而拓展學生的專業知識領域,對提升學生的專業素養起到積極促進作用。
2.4課堂互動環節和課后交流
傳統的大學物理教學中教師是教學的絕對主體,忽略了學生的主觀能動性,學生才是課堂的主角。互動教學模式是由教師提出問題,引發學生學習的主管能動性,積極思考和分析問題,討論探究解決問題的方法,實際解決問題。既要求學生具有獨立思考的能力,又要求學生參與小組討論,發揮學生積極合作和勇于創新的精神。大學物理教學使用課堂互動教學模式,要求學生在課前做好充分的準備工作,提前預習,發現問題,為課堂上獨立思考和參與有效討論坐好理論知識儲備。課堂中參與小組討論,可以讓學生將注意力從只關注結果轉移到真正參與討論,發現那些自己沒有真正理解,沒有思考到的地方,從而進一步激發他們對知識的追求和探索,同時為發展創新思維提供有利條件。除了學生之間的討論,在過程進行中,教師及時的引導和點撥也是至關重要的。及時聽取小組學生對問題的闡述及表明的觀點,一方面對學生概念理解的正確與否做出迅速的判斷,鼓勵正確觀點的學生進一步討論完善其觀點的清晰性、合理性和科學性;另一方面及時正確引導和糾正學生的錯誤概念,把握正確的方向后繼續進一步探索解決問題的方法,再深入使其合理化和科學化。課程結束后,可能有些同學在課堂中沒有完全理解課程內容,或者是將理論知識應用到實際問題解決中時會遇到各種各樣的問題,需要老師的解答和幫助。那么在線問題答疑或者集中教室問題答疑尤為重要,不但可以鞏固學生在課堂中所學的知識,還能發現哪些學生沒有完全理解課堂教學內容,及時補救。
參考文獻
[1] 余龍寶.如何上好大學物理第一堂課[J].合肥師范學院院報,2011,29(06).
[2] 辛萍.應用型院校大學物理課程多元化教學模式的運用[J].智庫時代,2019.
[3] 張萍,涂清云,周靜,何麗平.大學物理課堂互動教學模式的研究—基于“教室應答系統”構建[J].中國大學教學,2011(07).
[4] 鄧浩亮.關于在大學物理教學中引入物理學史的探討[J].天津職業技術師范大學學報,2019(01).